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反射率论文范文

发布时间:2023-03-09 09:51

反射率论文范文

  大概就这样了 参考一下吧
  基于landsat-TM影像的专题信息提取
  学生姓名:XX 学号:20085080079
  院系:城市与环境科学学院 专业:XX
  指导教师:XX 职称:助教
  摘 要:本文以沈阳地区为研究区,利用光谱信息提取水体、植被,采用基于灰度共生矩阵的纹理量的分类法,通过TM5波段提取灰度共生矩阵和灰度联合矩阵,计算并提取最能反映类别差异的纹理量值将光谱信息混淆的水田、旱田、居民地用分离,得到最终的分类结果。结果表明:将纹理特征应用于图像分类中可区分光谱混淆的地类,光谱与纹理特征结合得到的分类精度要高于单纯光谱的分类精度。
  关键词:遥感影像;光谱特征;纹理特征;灰度共生矩阵;分层提取;土地利用

  Abstract:Based on the study of shenyang area for using spectral information extraction,water,vegetation,based on gray symbiotic matrix of the texture classification,through the TM5 band extraction graylevel co-occurrence matrix and gray,and joint matrix extraction can reflect the differences between vector-valued texture category will confuse the paddy fields,spectral information structure,separation,with residents of the final results of the s show that: the texture characteristics will be applied to image classification can distinguish the confusion of spectral spectrum and texture feature combination,the classification accuracy than pure spectral classification accuracy.
  Key words:remote sensing image;spectrum feature;texture feature;text gray-level co-occurrence matrix;layered extraction;land-use
  引言
  遥感图像信息专题特征的提取,需要对TM图像的光谱信息和纹理信息进行综合分析,以达到提高影像分类精度的目的[1] 。在自然资源调查中,遥感图像已成为重要的空间数据源,其中TM图像信息是进行土地利用/覆盖变化动态监测的重要依据。常规提取TM图像信息主要是利用影像的光谱分辨率进行的,难以正确区分光谱易混淆的地物,例如菜地与其他耕地类型。
  提取TM图像中易混淆地物信息,可以充分利用影像的空间分辨率及影像上丰富的纹理信为了息来完成信息提取。纹理分析方法在许多领域都有重要的应用,吴高洪等[2]为了提高纹理图像分割的边缘准确性和区域一致性以及降低分割错误率,提出了一种基于小波变换进行纹理分割的方法。因此,研究地物在影像上的纹理特征,建立和充分应用基于纹理特征的地物分类及信息提取方法,将是今后研究高分辨率遥感影像信息提取的方向之一[3]。图像分析需要用到影像的灰度和纹理信息,灰度即波谱信息,是最基本的信息,纹理反映了灰度的空间变化情况,它由纹理基元按某种确定的规律或者某种统计规律排列组成。为了能用计算机进行纹理分析和形成统一的尺度,需将纹理量化,以定量反映纹理信息,形成纹理变量和纹理图像以便分析[4]。
  1 研究区概况
  苏家屯是沈阳市的九个市辖区之一,位于沈阳南部,距沈阳市中心15公里,与抚顺、本溪、辽阳三市毗邻。这里气候适宜,雨量适中,年均气温8度,年均降水量700毫米。物产丰富,蕴藏着丰富的煤石油天然气铁矿石和优质矿泉水等自然资源。苏家屯农业发达,盛产水稻、玉米,是国家确定的现代化农业示范区。本文选择数据源所选取的数据是沈阳地区2001年8月11日TM影像区的子区域。根据沈阳地区的农事历,选择10月上旬的遥感资料为宜。
  2 光谱信息
  地物的光谱一般是指像素的亮度值,地表的各种地物由于物质组成和结构不同而具有独特的波谱反射和辐射特性,在图像上反映为各类地物在各波段上灰度值的差异。地物光谱响应特征是多光谱遥感影像地物识别最直接,也是最重要的解译元素。
  3 纹理特征
  纹理也是遥感影像的重要信息,它通过色调或颜色的变化表现细纹或细小的纹案,这种细纹或细小的纹案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。
  目标地物的纹理特征与航空相片的比例尺和太阳高度角有关。另外,它反映了影像的灰度统计信息、地物本身的结构特征和地物空间排列的关系,是进行目视判读和计算机自动解译的重要基础[5]。许多研究表明,除了原始影像光谱信息以外,加上纹理信息就可以使分析准确性和精度提高[6]。遥感图像中多为无规则纹理,一般采用统计方法进行纹理分析,目前用得较多的统计方法有共生矩阵法、分形维法和马尔可夫随机场法。
  所谓灰度共生矩阵是由影像灰度级之间二阶联合条件概率密度所构成的矩阵,反映了影像中任意两点间灰度的空间相关性。其方法是先依据影像的灰度级数和灰度变化情况计算出4个方向(右、下、右上和左下)任意两个灰度级相邻出现的概率矩阵,它能提供多个纹理量,可以从多个侧面描述影像的纹理特征,因而在纹理分类中得到广泛的应用[7]。
  4 提取方法
  4.1 数据预处理
  本文对沈阳地区遥感影像进行光学增强处理,并采用高通滤波来进行滤波处理对影像进行融合将融合后的影像进行几何校正。本文以1∶5万比例尺地形图为底图,选取均匀地分别在整幅图像内的60个控制点,采用二次多项式纠正模型建立两幅影像的对应关系。配准精度在0.3个像元以内,
  4.2 土地利用分类体系的确定
  参考国家土地利用分类体系,结合研究区土地资源的实际情况,TM影像波谱特征及其分辨率等,把研究区土地利用现状分类系统按二级进行分类,一级类型5个,分别为水体、水田、旱地、居民地、植被。
  4.3 遥感信息提取
  遥感图像的某些波段往往存在异物同谱和同物异谱现象,如果把多种地物放到一起考虑,由于这些波段的加入,会使信息提取变得非常复杂,这也正是传统上基于统计特征的监督和非监督分类遇到的难题。而对地物进行分层处理,就可以充分利用各类地物在不同波段的特征,收到较好效果[8,9]。对某一地物进行提取,获得该信息层,与原图像进行逻辑与运算,做掩膜处理,从而将该地物像元从原始图像中去除,以避免它对其他地物提取的影响,从而为以后的信息提取创造了纯净的环境。
  4.3.1基于地物光谱模型的遥感影像分类
  为获得光谱知识,在原始图像上进行采样。在采样过程中考虑到同类地物颜色的差异,如水域的深浅等,每一地类进行了多个样本值的合并,得到地物的综合光谱特征值(如图1)。

  图1 地物光谱特征

  水体的提取:太阳光照射到水面少部分被反射到空中大部分被入射到水体,入射到水体的光,部分被水体吸收,部分被水中的悬浮物反射,少部分透射到水底。被水底吸收和反射。被悬浮物反射和被水体反射的辐射,部分返回水面,折回到空中。因此,遥感器所接收到的辐射就包括水面反射光,悬浮物反射光,水底反射光和天空反射光(如图2)。由于不同水体的水面性质和水体特性的不同,从而形成传感器上接收到的反射光谱就存在差异,为遥感探测水体提供了基础。在可见光范围内,水体的反射率总体比较低,不超过10%,一般为4%~5%,并随着波长的增大逐渐降低,到0.6μm处约2%~3%,过了0.75μm,水体几乎成为全吸收体。因此,在近红外的遥感影像上清澈的水体成黑色。因此在提取水体时图面上黑色部分即为水体。

  图2 传感器接收到的光谱
  植被的提取:健康植物的波谱曲线有明显的特点(如图3),在可见光的0.55μm附近有一个反射率为10%~20%的小反射峰。在0.45μm和0.65μm附近有两个明显的吸收谷。在0.7~0.8μm是一个陡坡,反射率急剧增高。在近红外波段0.8~1.3μm之间形成一个高的,反射率可达40%或更大的反射峰。在1.45μm、1.95μm和2.6~2.7μm处有三个吸收谷。它们分别受叶子色素,细胞构造,含水量等的影响。因此,在对TM影像上的植被进行提取时,要考虑以上因素。

  图3 健康植被的光谱特征
  4.3.2基于纹理信息的分类
  在图1中容易看到水田、旱地、居民地有很大的光谱相似度,因此需要根据纹理特征进行提取。
  本文用水体和植被信息分别对原始影像做掩膜,再结合纹理信息作监督分类提取居民地、水田和旱地。为了突出图像的纹理,提高对图像的解译和分析能力,在对图像进行纹理分析之前,利用ErdasImagine软件对掩膜后的影像进行了增强处理。
  为了进行纹理分类,首先必须提取各类的纹理特征。试验中先提取各类样本,统计各种类纹理特征,再找出最大差异的纹理量,作为分类特征量进行分类(如图4)。纹理特征的提取需考虑到窗口的大小、方向和步长。本文利用TM第5波段的纹理特征,采用了3X3大小的窗口、四个方向的均值[10]、步长为1来对纹理值(包括角二阶距、对比度、熵、相关)进行特征统计。

  图4 纹理样本图
  本文所有的纹理分析均在Matlab7.0上进行,主要目标是实现对输入遥感影像进行纹理分析,输出纹理分析的结果,以便通过使用结果,以不同的结合方式辅助分类作对比研究。从图5中我们可以看到,3种地类在ASM纹理特征量上差异最大,COR上次之,因此取用ASM、COR特征值,对3种地物加以提取。

  图5 3种纹理特征曲线
  旱田的提取:从纹理曲线中可以看出旱田的ASM量与水田、居民地有很大的差异,因此通过实验对ASM进行阈值设定来提取旱田。
  居民地和水田的区分:采用基于纹理特征和光谱特征相结合的方法,对居民地进行提取。水田和居民地在ASM特征量上,有着较大的差异,但仔细观察可以发现,在去除了旱田的干扰后,水田和居民地在COR特征量上也有着很大的差异。同时一些研究提出了(归一化建筑指数)[11]:NDVI=(TM 5- TM 4)/(TM 5+ TM 4)来对居民地进行提取(见表1)。从表2中可以看出,这种方法并不适合本文的研究区,但是对原始的光谱特征信息进行分析可以发现,在只存有水田和居民地的图像上,两者在TM5上的亮度值差距很大。综上所述,可以对COR和TM5的亮度值进行阈值设定提取居民地,将其与水田相分离。
  表1 5种地物的NDVI指数
  指标 水体 水田 旱地 居民地 植被
  NDVI 0.24271 0.218619 0.380397 0.231489 0.166337
  5 精度评价
  衡量分类精度最广泛的方法是由Congalton提出的误差矩阵法(error matrix),为了评价分类试验精度,本文采用随机抽样方法抽取400个点作正确率评价,通过对原图的目视判读结合实地考察对结果进行正确率评价,建立混淆矩阵,计算其Kappa系数(见表2),在ERDAS监督分类中总正确率为85.4 %(见表3),两者相比较可以看出,基于光谱和纹理特征的信息分层提取方法能够很好的对研究区影象进行分类。
  表2 光谱纹理信息分类精度%
  居民地 水田 旱地` 水体 植被
  居民地
  水田
  旱地
  水体
  植被
  总合
  正确率/% 82
  4
  2
  1
  1
  92
  90.2 7
  99
  2
  1
  1
  109
  90.8 5
  3
  113
  1
  1
  123
  91.8 1
  0
  0
  35
  1
  37
  94.6 1
  1
  1
  1
  36
  39
  92.3
  总正确率=91.5% Kappa系数=0.87

  表3 EARDS监督分类精度
  居民地 水田 旱地` 水体 植被
  居民地
  水田
  旱地
  水体
  植被
  总合
  正确率/% 3123
  240
  107
  24
  63
  3577
  88 39
  7481
  569
  176
  6
  1363
  78 81
  112
  1477
  99
  32
  8723
  86 5 1
  39
  202
  1067
  4
  1801
  82 7
  0
  2
  3
  379
  379
  97
  总正确率=85.4 %
  6 结语
  (1)试验表明,对地物进行分层处理,就可以充分利用各类地物在不同波段的特征。避免已提取地物对其他地物提取的干扰,为后续信息提取创造了纯净的环境;同时还可以有效地减少了漏分和误分,提高分类正确率。本文采用此方法对建设用地信息提取,获得较为满意的效果。
  (2)综合运用光谱知识、纹理信息对于仅基于遥感多光谱信息的传统分类方法,能够更有效地提取出土地利用类型信息,精度有了一定提高。
  (3)本文在进行纹理分析时,仅使用了单波段的影象数据,对于多波段影象数据未能充分利用; TM全色波段纹理清晰,如能加以利用,会对分类精度的提高有一定的帮助。
  参考文献
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  [11] 查勇,倪绍祥,杨山.一种利用图像自动提取城镇用地信息的有效方法[J].遥感学报,2003,(1):38-391.

  标题 XXXXXXXXXXXXXX(宋体三号字加黑,居中)
  学生姓名:XX 学号:XXX(五号宋体字不加黑,居中)
  XXXX院(系) XX专业(五号宋体字不加黑,居中)
  指导教师:XXX 职称:XXX(五号宋体字不加黑,居中)
  (空两格)摘 要(黑体小四):具体内容(楷体小四号字不加黑)
  (空两格)关键词(黑体小四): **;**;** (楷体小四号字不加黑)
  (空一行)
  Abstract(Times New Roman小四加黑): 具体内容(Times New Roman小四不加黑)
  Key Words(Times New Roman小四加黑):**;**;** (Times New Roman小四不加黑)
  前言(宋体小三号加黑)
  一、政府信息公开制度概述(一级标题宋体四号字加黑)
  (一)政府信息公开的内涵(二级标题仿宋体小四号字加黑)
  1.政府信息公开(三级标题宋体小四号字)
  正文内容(宋体小四号不加黑)、图表说明(宋体小五号字不加黑)

表面处理技术论文

表面处理技术在模具发展中有着重要的作用。这是我为大家整理的表面处理技术论文,仅供参考!

显示器防护玻璃表面处理技术

摘 要:采用酸溶液湿法腐蚀和镀制增透、保护膜层的方法,对某型仪表用显示器防护玻璃表面进行了工艺处理,使得表面反射率降低到2%以下,产品可见光波段平均透过率达到86%,表面硬度提高到7.0GPa。产品性能检测和试用情况表明,防护玻璃具有较好的防眩、增透和抗划伤的作用,使用效果良好。

关键词: 防护玻璃;表面处理;反射率;硬度

中图分类号:TQ34 文献标识码:A

Display Protective Glass Surface Treatment Technology

WANG Bao-song, ZHANG Guo-sheng, XIE Qin

(Jinling machine factory of Jiangsu province, Nanjing Jiangsu 211100, China)

Abstract: Display protective glasses of a certain type instrument were technically processed by use of wet etching with acid solution and AR protective coating method. The reflectivity of surface was reduced to 2% below, the average transmittance of products was 86% in visible light, and the hardness of surface was enhanced to 7.0 GPa. The products' performance testing and trials expressed that, the protective glasses have good anti-glare, antireflective, scratch-resistant process and good behaviors.

Keywords: protective glasses; surface treatment; reflectivity; hardness

引 言

显示器作为当今社会一种极为常见的数据和信息的显示方式,在电脑、手机、仪器、仪表等多种设备上具有广泛的应用。根据特殊使用环境的要求,一些仪器设备的显示器往往不直接暴露于外界环境之下,而是在其外部增加一层防护玻璃。防护玻璃的作用主要是保护显示器,防止损坏。针对室外使用情况而言,由于外界视场中光源的强光会在玻璃表面形成较强的反射,影响显示图像在人眼的视觉效果,因此保护玻璃需要具有防眩光、增加透射的作用。王承遇等对玻璃表面结构、表征、测试和处理等方面技术的发展情况进行了报道[1],文献[2]中指出防眩有三种途径:表面刻蚀、喷涂小颗粒成膜和表面镀膜。在多种防眩处理方法中,化学蚀刻因其方法简单、操作容易、适合于大面积玻璃蚀刻和大规模生产特点而倍受关注[3]。

本文介绍了对某型仪表用显示器防护玻璃的表面工艺处理的工作情况,采取酸溶液化学腐蚀的方法对防护玻璃表面进行处理以增加表面粗糙度,通过条件调节控制表面光泽度指标,使产品达到防眩作用亦不影响人眼视觉效果。后续采用硬质膜料在产品表面制备光学增透膜层,提高产品在可见光波段的透射率和表面硬度。本文制备的防护玻璃具有防眩、增透、抗划伤的作用,达到了较好的使用效果。

1 防眩层的制备

1.1 工艺条件

经材料成分分析,防护玻璃基材是以SiO2为主体,包含Na、Ca、Mg、K等离子的非晶氧化物。文献[4]中报道了在玻璃表面上采用化学腐蚀方法制备折射率连续变化的非均匀膜,该薄膜是折射率渐变的多微孔性结构,在宽光谱范围内有低的反射率,是一种耐久力较好的减反射膜。罗春炼等通过溶液组分含量的调整,研究了提高防眩玻璃透光率的影响因素[5]。对于制备条件上的控制而言,则需要适宜的腐蚀处理条件(温度、时间、反应物成分等因素),才能使玻璃获得较高的透过率和雾度指标,以达到较好的防眩效果[2]。黄腾超等进行了应用于MOEMS器件的K9玻璃湿法刻蚀工艺的研究[6]。

本文对玻璃所进行的湿法刻蚀,是采用氢氟酸和硝酸为腐蚀液,通过调节酸液比例、温度和时间参数,达到最佳腐蚀效果。腐蚀溶液是以1:1:2比例配比的氢氟酸、硝酸和水混合溶液,腐蚀温度为40℃,刻蚀时间为18~20min。刻蚀效果的评价指标为表面光泽度,即代表了表面反射率的指标高低。本文经试验制得的表面光泽度为50~51的保护玻璃,其性能符合产品性能要求的表面反射率小于2%的技术指标,达到对产品预定的刻蚀效果。

1.2 制备过程

按1:1:2的比例配比氢氟酸、硝酸和水的混合溶液,置于聚四氟乙烯容器瓶内。用水洗方法清洗玻璃表面,不需要腐蚀处理的一面用胶带纸屏蔽起来,将玻璃样片浸泡于混合液中,整体置于水浴恒温箱内,设置水浴恒温箱温度至40℃,保持时间18~20min。反应结束后立即取出玻璃样片,用蒸馏水清洗表面残留混合液,去除屏蔽层,并烘干表面水分。采用表面光学测定仪测量玻璃处理表面的光学反射特性,以保证样品质量。

2 增透、保护膜层的制备

2.1 膜层设计

根据防护玻璃产品的特点要求,需要在表面制备增透、保护膜层以增加光学透射和提高表面硬度。根据双层减反射膜设计原理,若限定镀制在折射率为ng的基底材料上的外层折射率为n1、内层折射率为n2的两层膜的厚度都是λ/4时,欲使波长λ0的反射光减至零,它们的折射率满足如下关系[4]

基底玻璃材料的折射率为1.517,若外层膜选用折射率为1.38的MgF2膜料,经(1)式计算可得n2值为1.70,故内层选用折射率为1.66的Al2O3膜料。在双层减反射膜的基础上构建三层减反射膜,在此两层膜中间插入半波长的ZrO2层,使得透射光谱平滑。在此基础上,对三层膜系结构进行优化,将厚度做了细微调节,使得平均透光率进一步提高,最后膜系结构为G/0.083Al2O3 0.125ZrO2 0.095MgF2/Air。膜系结构中采用了硬度较高Al2O3膜料,有助于提高防护玻璃表面硬度。

2.2 制备方法

文中所采用的镀膜设备为北京科学仪器有限公司生产的zzs-1100型光学真空镀膜机,有分子泵、行星转动装置、清洗离子源、光学膜厚监控仪的电子枪加热蒸发镀膜设备。镀膜前对防护玻璃表面使用乙醚溶液擦拭干净,进腔后进行离子清洗以改善表面性质,后按照膜系结构进行薄膜制备。工艺参数如表1所示。

2.3 指标检测

对膜层的光谱、附着力、摩擦等环境适应性进行了测试,膜层光谱测试曲线如图1所示,膜层的在0.4~0.76μm可见光波段范围内的平均透过率达到99%以上。经试验检测,膜层可通过GJB 2485-1995光学膜层通用规范[7] 对附着力、摩擦、温度、湿热、清擦性、耐溶性和水溶性的检测项目,质量可靠。

3 表面处理效果评析

经过防眩层处理和薄膜镀制的防护玻璃样件制作完成后,对其进行了性能指标检测。通过UV-3600紫外、可见、近红外分光光度计对样件可见光波段光谱进行测试,透射光谱曲线如图2所示,平均透光率达到86%。采用显微硬度计对玻璃样片进行硬度测试,镀膜后表面硬度达到7.0GPa,高于玻璃基底的表面硬度6.6GPa,提高了玻璃表面硬度和抗划伤能力。将防护玻璃安装于仪表显示器上,对其实际使用效果进行测试。在显示器通电状态下,通过人眼观察,显示器表面呈现清晰的图像画面。在太阳光照射情况下观察,显示器图像画面依然清晰,反射太阳光较弱,对人眼没有造成图像不清晰或不适的感觉,整体使用效果良好。

4 结 论

本文对某型仪表用显示器防护玻璃表面进行工艺处理,采用酸溶液湿法腐蚀处理获得防眩层,后利用电子枪加热蒸发镀膜方法制备表面增透、保护膜层。防护玻璃经湿法腐蚀处理,表面反射率指标降低到2%以下,镀制增透、保护膜层后,在可见光波段的平均透过率达到86%,表面硬度提高到7.0GPa。通过性能指标、环境试验和产品试用的方法对产品工艺处理效果进行评析,结果表明,采用该工艺处理的防护玻璃具有较好的防眩、增透和抗划伤的作用,使用效果良好。

参考文献

[1] 王承遇,潘玉昆,卢 琪等. 玻璃表面工程的进展[J]. 玻璃与搪瓷,2003,31(5):45-50.

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[5] 罗春炼,韩文爵,王海风等. 提高防眩玻璃透过率的主要影响因素[J]. 化工新型材料,2008,36(12):89-91.

[6] 黄腾超,沈亦兵,陈海星等. 应用于MOEM S器件的K9玻璃湿法刻蚀工艺的研究[J]. 光学仪器,2004,26(2):151-155.

[7] 国防科学技术委员会. 中华人民共和国军用标准 光学膜层通用规范 GJB 2485-1995[B]. 中国标准出版社,1995.省略。

铝合金燃油箱表面处理技术

【摘 要】本文概述了铝合金的表面处理技术,通过试验验证了几种铝合金的表面处理技术,分析了铝合金燃油箱的表面处理可行性,对解决铝合金燃油箱表面氧化变暗问题,提升产品外观,延长油箱寿命等具有积极意义。

【关键词】铝合金;燃油箱;钝化;氧化;金属覆膜剂

前言

随着重卡轻量化的发展重卡上的铁质燃油箱逐渐被铝质燃油箱替代,燃油箱采用铝合金材料,不但自重减轻一半以上,内部不生锈,而且铝合金燃油箱以光洁的表面深受用户的青睐,因此这种燃油箱市场前景广阔,逐渐成为应用趋势。但是铝合金燃油箱顾客购买时外观鲜亮,色泽美观,使用大约1年左右铝合金燃油箱“黯然失色”,其表面被雨水、泥沙等腐蚀后,色泽发暗,局部产生白色粉状霉点、发黄,油箱整体色泽不一,严重影响顾客的满意度,见下图1,通过对国内规模化油箱生产企业的了解,发现铝合金燃油箱的表面腐蚀,变色各油箱生产企业都遇到过,各生产企业也在一直寻求铝油箱的表面处理技术,鉴于此笔者对铝合金燃油箱的表面处理技术进行了研究。

图1 腐蚀后的油箱

1 铝制品表面处理技术概述

铝合金燃油箱材料为铝镁合金5052,属于防锈铝,其表面自然形成一层极薄的氧化膜(0.01-0.02um),有一定的抗腐蚀能力。但这层氧化膜疏松多孔,不均匀,抗腐蚀能力不强,容易沾染污迹,因此铝合金制品通常要进行特殊的表面处理,铝合金的表面处理技术有:钝化、阳极氧化、电镀、喷涂等,这几种处理技术都比较成熟,在一些铝制品上均有应用。

电镀处理技术:铝合金燃油箱是封闭的空心容器,其重量轻,体积大,电镀虽然是一种成熟的处理工艺,电镀层外观漂亮、其耐腐蚀性也较好,但是在铝合金上直接电镀是相当困难的,因为铝表面的氧化膜使得电镀层对铝的附着力很差,因此铝合金电镀必须有特殊的表面预处理,再者铝合金的电镀成本较高,使得这种处理方式并不适合应用于铝合金燃油箱上。

喷涂处理技术:该技术的关键在于解决涂层与铝基体的附着力,因此喷涂前铝合金表面必须进行预处理,其表面预处理需要喷砂或拉毛,再加上磷化或钝化、氧化等形成喷涂底层后,才能形成良好漆膜。其工艺流程较多,喷漆成本较高,其漆膜颜色缺乏金属质感,一般顾客青睐铝合金金属的本色,因此这种处理技术也不适合铝合金燃油箱。若顾客对铝合金燃油箱的外观颜色有特殊要求,比如我公司根据客户的特殊要求也生产黑色的铝合金燃油箱,这种铝合金燃油箱必须经过预处理才能进行粉末喷涂,喷涂后的燃油箱经检测其外表面的耐腐蚀、耐侯性等性能都非常优良,只是产品成本较高。

阳极氧化、钝化、金属覆膜剂等处理技术:铝合金的表面处理技术中阳极氧化是应用最光与最成功的技术,也是研究和开发最深入与最全面的技术,经过阳极氧化处理其表面生成的氧化膜,耐蚀性、耐磨性、装饰性都有显著的提升,其表面可以生成透明的膜,也可以着色成各种彩色的膜。铝合金的钝化处理、金属覆膜剂处理等其工艺流程简单可以将铝制品直接浸入钝化液或者金属覆膜剂溶液中,也可以喷淋在铝制品上。这种处理技术属于化学转化处理,其表面形成的化学转化膜整体性能虽不及阳极氧化膜,但是这种处理技术经济、简便、快速、生产线简单,特别适合大批量零部件的低成本生产。

每种铝制品需要考虑多种因素,选择适合具体产品的处理技术,铝合金燃油箱的表面处理技术方面,目前国内对其研究的还较少,还没有成熟的处理工艺。为此笔者根据铝合金燃油箱的特点,对几种有可能应用的处理技术开展了工艺试验,探索最适合铝合金燃油箱的表面处理技术。

2 铝板表面处理技术试验过程

2.1 提供的试板情况

(1)阳极氧化膜试验,分别对铝合金板材进行了5um ,8um,12um的阳极氧化试验;

(2)透明钝化膜试验,与某钝化技术公司合作开展了铝合金的透明钝化处理试验;

(3)覆膜剂试验,与某化工公司合作开发的铝合金用金属覆膜剂,开展了相关工艺试验。

2.2 开展的试验如下

(1)耐柴油性试验

经各种表面处理的铝板,浸入柴油,经过120h浸泡,检验铝板表面膜层的完好性、附着力、厚度等都合格。

(2)耐泥浆试验

对各种表面处理的铝板经过240小时耐泥浆试验,试验结果全部合格,

(3)盐雾试验

进行了96h的盐雾试验,经处理的试板全部合格,随后再经过120h的盐雾试验,经处理的试板全部合格。

(4)耐灰浆(水泥)试验

第一次试验96h,第二次试验120h,试板经第一次96h水泥试验,未进行表面处理铝板不合格,其余铝板全部合格,第二次经120h水泥试验,透明钝化及金属覆膜处理的铝板合格,阳极氧化处理铝板有轻微腐蚀痕迹,清洗后留有白色痕迹。

2.3 试验结果分析

针对铝合金燃油箱的特殊性,笔者对成熟的几种铝板表面处理技术开展了相关工艺试验,对每种表面处理的铝板都进行了耐柴油性试验,耐泥浆试验,盐雾试验,耐水泥试验。从试验结果来看透明钝化表面处理技术,在铝板表面形成的钝化膜抵抗外界各种腐蚀的的能力较强,能够满足铝合金燃油箱的使用要求;阳极氧化表面处理技术,在铝板表面形成的阳极氧化膜,在耐水泥试验后表面存在轻微的腐蚀,通过对这种阳极氧化膜的深入分析,阳极氧化膜的膜厚及封孔质量是关键控制点,通过对本试验形成的阳极氧化膜检测,其封孔质量不达标,这种阳极氧化膜的其他性能满足使用要求,通过对5um、8um、12um阳极氧化膜的分析,考虑成本及阳极氧化膜的色泽与铝合金燃油箱的本色差别,5um、8um的阳极氧化膜可以应用于铝合金燃油箱的表面处理,需要注意控制阳极氧化膜的封孔质量。

表面进行金属覆膜剂处理,这种表面处理技术与透明钝化的处理技术类似,其优良的耐油、耐高温、防腐及操作方便性,在不改变金属现有外观情况下对各类易氧化金属表面可轻松实现长效防腐效果,是这几种处理技术效果最优的处理方式。

3 结论

本文针对铝合金燃油箱的使用要求开展了相关试验,通过试验验证了透明钝化、阳极氧化、金属覆膜剂表面处理技术应用于铝合金燃油箱的可行性。通过对铝合金燃油箱的适当的表面处理,不仅提高了铝产品外观,还改进了耐蚀、耐候性,满足了铝合金燃油箱的特殊使用要求,延长了产品使用寿命。

本文介绍的透明钝化、阳极氧化、金属覆膜剂表面处理技术,效果好,成本低,可以应用于铝合金燃油箱的工业化生产。

参考文献:

[1]朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术[M].北京:化学工业出版社,2004.

浅议遥感技术在环境污染监测中的应用论文

浅议遥感技术在环境污染监测中的应用论文

1概述

随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正在发挥不可替代的作用。但是,由于我国面积辽阔,地面环境监测网点分散,仅依靠现有的监测台站和传统监测技术方法不能满足连续、动态、宏观、快速监测环境污染的要求,也满足不了及时、准确地做出环境质量报告和污染预报的要求。因此,日益恶化的环境迫切需要实时、快速、宏观、准确的监测技术,以便更加全面准确地反映环境污染对生态系统和人体健康的影响。近年来国内外大量实践表明,遥感技术是获取环境信息的强有力手段,是实现这一目的的极其有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等环境问题。它不仅可以快速、实时、动态、省时省力地监测大范围的环境变化和环境污染,具有其它常规方法不可替代的优越性;也可实时、快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,并及时制定处理措施,减少污染造成的损失。因此,发展我国的环境污染遥感监测技术,建立重大环境事故的预报、预警和应急响应系统,对保护我国环境及发展经济都具有重要作用,能产生巨大的社会、经济和环境效益。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术,微波遥感技术三种类型。当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理、和军事侦察等诸多领域,从室内的工业测量到大范围的陆地、海洋、大气信息的采集以至全球范围的环境变化的监测。

遥感技术在环境污染监测中的应用发展很快,现在已可测出水体的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色;可测定大气气温、湿度、CO、NOx、CO2、O3、ClOx、CH4等主要污染物的浓度分布;可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等,还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查,预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向,估算污染造成的损失并提出相应的对策。近几年来,随着全球环境问题日益突出,具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种主要的技术手段。国际上相继提出了一系列的全球环境遥感监测计划,其中主要有美国宇航局(NASA)的对地观测计划(EOS)、欧空局的对地观测计划和日本的对地观测计划等。这些计划将极大地推动环境遥感技术的实用化和遥感技术的发展。

3遥感在环境监测中的应用

3.1水环境污染遥感监测

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的。总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上,水体表现为暗色色调,在红外谱段上尤其明显。为了进行水质监测,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。

遥感监测视野开阔,对大面积范围里发生的水体扩散过程容易通览全貌,观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点。从而查明污染物的来龙去脉,为科学地布设地面水样监测提供依据。在江河湖海各种水体中,污染物种类繁多。为了便于遥感方法研究各种水污染,习惯上将其分为泥沙污染、石油污染、废水污染、热污染和水体富营养化等几种类型。

3.2大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。大气遥感器除了测量气温、水蒸汽、大气中的微量成分气体、气溶胶等的三维分布以外,还用来进行风的测量及地球辐射收支的测量等。

影响大气环境质量的主要因素是气溶胶含量和各种有害气体。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱,所以,实际上是通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来的。通过对穿过大气层的太阳(月亮、星星)的直射光,来自大气和云的散射光,来自地表的反射光,以及来自大气和地表的热辐射进行吸收光谱分析或发射光谱分析,从而测量它们的光谱特性来求出大气气体分子的密度。测量中所利用的电磁波的光谱范围很宽,从紫外、可见、红外等光学领域一直扩展到微波、毫米波等无线电波的领域。大气遥感器分为主动式和被动式,主动方式中有代表性的遥感器是激光雷达,被动式遥感器有微波辐射计、热红外扫描仪等。

4国内发展现状

我国环境污染遥感监测技术发展和应用的主要问题有:①环境污染遥感监测系统和技术方法基本上处于起步阶段。虽然我国的遥感理论、技术和应用发展很快,但与国外相比差距甚大,在环境污染监测中的应用基本还没有开展起来,目前在全国范围内基本上没有建立起环境遥感的监测体系与系统。②对于环境监测而言,传感器的技术性能要求较高,不仅要求传感器能提供高分辨率的探测,而且要求具有全天候、全天时、大范围、多谱段和灵敏度高的特点,这样才能满足环境污染动态、实时、多样的监测需求。当前所用的高分辨率传感器基本上依靠进口,在地面和飞机上测量化学成分的遥感技术还处于实验室的摸索阶段,而在环境污染监测中的应用基本空白。③遥感信息源缺乏。目前我国尚未发射自己的环境污染监测遥感卫星,遥感信息源主要来自于国外的相关卫星资料。同时国际上用于环境监测的遥感商业卫星寥寥无几,从而客观上制约了我国环境遥感监测技术和应用水平的发展。④新型遥感技术在环境污染监测上应用的理论和方法有待探索和发展,缺少环境污染遥感监测体系与系统。

5结论与展望

目前,遥感技术正从单一遥感资料的分析,向多时相、多数据源(包括非遥感资料数据)的信息复合与综合分析过渡;从资源环境静态分布研究,向动态过程监测过渡;从动态监测,向预测、预报过渡;从定性调查、系列制图,向计算机辅助的.数字处理、定量自动制图过渡;从对各种事物的表面性的描述,向内在规律分析、定量化分析过渡。就环境污染遥感监测技术而言,有待于在以下几方面加强研究:

(1)利用环境污染遥感监测技术,建立突发性环境污染事故的实时监测和预警系统。通过集成多种遥感传感器,并结合地面环境监测网站的监测数据,进行多环境参数的自动监测,并实时监测各种指标的时空变化趋势,以便在某些指标刚刚接近警戒线时预报可能出现的危机,确定环境污染事故所在的空间位置,并提供其空间影响范围的模拟和模型方法,为突发性事故管理决策提供信息,实现连续、自动监测和总量控制。如利用环境污染遥感监测技术,通过建立城市大气环境质量预测预报系统,可以对城市大气环境质量状况进行预报,并对可能发生的大气污染事件提出预警。

(2)高性能传感器的研制。重点发展能够选择监测某种或某类优先污染物(如氯苯和硝基苯等)浓度的遥感器。

(3)研制环境污染物的定量遥感监测技术。如利用水面反射光谱测量与水质参数进行回归分析,建立某一谱段上光谱反射率与某些水质参数的函数关系式。一般来说,水质参数中的透明度、固体悬浮物浓度、叶绿素含量和水面混浊度与光谱反射率或卫星影像的密度值之间往往存在比较明显的对应关系。

(4)将环境污染遥感监测技术与GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、ES(专家系统)技术集成。利用环境污染遥感监测集成系统,可以大大提高环境监测的科学性、合理性及智能化程度,从而大大扩展环境监测的应用范围。集成技术应用于环境污染遥感监测中的优越性具体体现如下:遥感监测技术为集成系统提供正确、迅速、宏观的环境污染监测数据,GIS可利用其强大的空间信息管理功能,建立各类有毒、有害、易燃、易爆物质的理化特性数据库,有关自然、经济、社会、生态环境数据库和图形库及模型库,同时可结合地面监测数据,经由GPS提供的精确位置信息,在ES技术支持下对监测数据进行有效的管理、分析和计算并将综合数据以直观、形象的图形化方式输出或显示出来,从而使环境管理者迅速了解和掌握各类突发事故的多发地带、发生频率、潜在事故发生源的时空分布、事故发生后污染物的影响范围及时空变化,更好地实现事故的预防、应急处置和灾后恢复。

当前,我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。

谈注意策略在广告实践中的应用 是论文 5000字 那位懂广告的大侠帮帮我,很急,我刚回来马上学校就要求交了

  4200字
  第四章 广告吸引力的注意策略

  一、注意的集中指向特性

  1、注意,是指人们无论从事什么有目的的活动,一开始总是表现为心理活动对特定对象的指向和集中。

  2、注意具有选择性,人们所感受到的只是引起注意的那些少数对象。当心理活动集中于指向特定对象时,被注意的对象就处于意识的中心。于是,旧的暂时神经联系容易恢复,新的暂时神经联系也容易形成。这对于当前的活动十分有利。不仅活动的开始需要注意,即集中指向特定的对象,而且,其后的过程也需要注意的保持。

  3、此外,当人们在进行有目的的活动时,注意还表现出某种调节与监督功能。

  二、正确认识“吸引力”在广告中的定位

  1、引起注意是大众接受广告的开端,受到人们的重视。经调查揭示,吸引力是观众对广告作品评价好坏的一个重要因素 , 不管对报纸广告还是对电视广告都如此。但这并不意味着广告的第一目的在于尽可能多地引起人们的注意,也不意味着广告主题的首要目的是引人注目。

  2、吸引力本身 , 既可能起积极作用 , 也可能起消极作用。当广告设计采用的手法有利于给定的广告任务的实现时,其吸引力是积极大;反之,与广告无关或很少有关的表现手法,就势必转移对广告信息的注意,它的吸引力越强,反而越背离广告目标。孤立地提出把引起注意作为广告的第一目的和首要标准 ,实质上就混淆了手段与目的 , 或者条件与基础之间的界线。

  3、在心理现象中 , 注意与知觉、记忆、思维、情感、意志等不同 , 它不是一个独立的心理过程。它没有自己特有的反应内容 , 或者说 , 它本身不反映任何对象及其属性。人们不可能有专门“从事注意”的意向产生。注意与气质、性格等也不同 , 它并不属于个性的心理特征 , 而是各种心理活动所具有的共同特性,它体现在全部心理活动之中。当人在注意着什么的时候,实际上,他就是在认识着什么、体验着什么或实践着什么。这就是说注意一词在科学的意义上 , 应当是一个副词 , 而决不是一个动词。

  三、注意广告信息的一般动机

  具有某些特性的信息更易支配大众的注意。这些特性是信息的有用性、支持性、刺激性和趣味性 ( 娱乐性 ) 。

  1、信息的有用性(实用价值)。 对广告信息而言,一切能够帮助消费者作出满意购买决策的信息,都会有一定的实用价值。尤其是当产品价格昂贵,又是新的、复杂产品,或者由于某种原因存有疑惑,这些都会驱使消费者产生对有关信息的需求。自然,满足这种需求的广告信息就具有了实用性。

  信息加工的行为倾向性取决于三个因素:需要、期待和消息的价值。由此而引起的注意属于有意注意它能唤起人们用很大的努力去学习。

  2、信息的支持性。人们往往对支持自己观点的信息产生偏好。人的注意的选择性,用一致性理论来说明,人有一种驱力促使自己对客体产生一致的认知和行为。当认知失谐时,人们会出现不适感,进而试图去减少它。减少失谐的一个机制,就是有选择地寻求支持信息或避免不一致的信息。

  3、刺激性的信息。

  有变化才会有信息,而变化的本质是追求新颖性、意外性,这与每个人与生俱来的好奇性相联系。人们感到厌烦时,往往寻求新颖的、不同寻常的剌激以减少这种厌烦。

  人类的探究行为发生在环境中出现了新的元素之时,而完全可以预料的信息则会变得乏味。这些行为科学的知识论证了“新”的因素对广告注意的作用。那种不求创新,只想重复业已表明受欢迎的人物形象或生动、优美语言所制作的广告是难以扩大读者面的。

  个体对信息的反应 , 既倾向于一致性,又倾向于变化性,两者的统一视个性与情境而定。假设个体处在一个适当的兴奋水平上,他会产生舒适感;当兴奋水平低于适当水平时,个体又会力图减少剌激、寻求和谐。适当水平因人而异。

  当然,情境也会制约行为。具体说,消费者着手购买的物品至关紧要,就有可能要求相关的各种信息;而购买的是日常品,就未必有这样的驱力。

  4、信息的趣味性。人们倾向于有趣的信息,对自身以及自身的各种延伸物感兴趣。例如,人们愿意阅读报纸中关于自己亲身经历过的事情,愿意收听会给自己带来满足、快感的信息等等。人感兴趣的商业信息是他感受到该商品可能给自己带来利益(好处)。兴趣越浓,越易于注意。

  四、注意的不同意识水平

  注意的过滤作用是在不同意识水平上实现的。

  1、最高意识水平上的注意 , 表现为积极主动寻求广告信息;

  2、中等意识水平上的注意 , 表现为从现有信息源中去视听信息;

  3、最低意识水平上的注意则表现为被动地或无需努力地接受信息。

  前两者被称为有意注意 , 后者被称为无意注意。

  五、广告中人物模特的注意效果

  1、正效果。调查表明,带有人物模特儿的广告比仅带有产品的广告更引人注意。在社会生活中每个人都有自己爱慕、崇拜的对象,并且自觉或不自觉地有一种尽可能向他们靠近的欲望,从而获得心理上的满足。公众对明星的仰慕、追随这种较为普遍的心态和行为,构成了流行文化的一道风景。

  广告人通常选择那些适度高、与商品有某种联系的明星来推销产品,以提高产品的知名度和销售地位。有时,影星们还以其所演角色的形象来推销产品;歌星往往以其歌代言。总之,明星们在广告中的号召力是不可等闲视之的。

  鉴于广告上的人物性别、职业与广告的内容有关联,所以,广告画中人物模特儿引起的高注意值就有了积极意义,因此它易于集中指向所联系的广告内容。

  2、负效果。人物画中的注意值,一般说来要高些。如果广告上的人物性别、职业与广告内容有关联,广告画中人物模特引起的高注意就有了积极意义。但是,如果广告中人物的模特儿与内容无关或关系很弱,那么由它引起的注意,就会离开广告的产品和品牌,而集中指向模特儿本身,其结果是广告至多不过成为一幅供人欣赏的作品,根本起不到其应有的职能作用。

  六、注意的刺激维度及相应的广告策略

  剌激因素涉及剌激的许多维度,与广告策略密切相关的有大小与强度、新奇、变化与活动、颜色、版面位置、形状等:

  1、大小与强度

  心理物理学阐明,剌激要引起反应必须达到一定的强度,而且在一定的强度范围内,强度增加反应也随之增加。广告的强度可表现为多方面:

  (1)大标题、明亮色彩的印刷广告、响亮的广播声、大屏幕显示等。

  广告策略:一种惯用的策略就是采用大尺寸广告。如果这些广告位于交通要道,那么每天观览的时间会很长,吸引的观众会很多。刊物中的广告,也是全页的比半页的注意值高,两页的就更高。增大尺寸,可以达到加强刺激强度的目的,但是适应水平理论揭示,除目标的剌激之外, 还受背景刺激的制约。

  (2)对比因素。对比是指对象与背景差异的特性。任何能使广告对象突出的做法,都含有对比的因素或作用。对象与背景的差异若异常明显,就极易捕捉读者的注意力。

  广告策略:一般广告中常用的对比方法是让广告版面出现大量留白,这样使广告对象大大突出、鲜明。

  2、新奇

  出乎意外的、不平常的刺激特性,都会有不同程度的新奇性。鉴于人类的感觉器官几乎都有适应性,因此缺乏新奇性的刺激,人们都容易产生一种条件性的非觉察现象。这意味着创新对广告的注意是具有基本意义的。创新的作用不仅仅旨在“捕捉”消费者的注意力,使之从其他对象转移到该广告上来,而且还能维持注意力对广告信息的进一步加工。新奇性是与人的好奇心密切联系的,利用好奇心所制作的广告是极容易引起注意的。

  广告策略:常用的广告策略是悬念广告

  3、活动与变化的刺激物

  大量的生活经验表明,动的或变化着的物体是容易引起注意的。动画片的注意效果胜过幻灯片,变化着的霓虹灯更容易引起人们的探究行为。变化出信息,从这一特性中可采用相应的广告策略。

  广告策略:电视或广播广告中,播音员把音量的大小与快慢结合起来,表现出抑扬顿挫,让人感觉到一些变化;平面广告中利用设计效果制作一些动态的感觉,或者展现几幅形态各异而有延续感的画面,让人一眼看去感觉到变化。

  4、颜色

  色觉是视觉系统对一定波长的电磁波反应的结果。一般来说,印刷广告中黑色与单色结合的广告比黑白广告读者的人数多;四色广告又比黑白广告读者的人数多。当色彩与尺寸相结合时,大的广告又优于小的广告。

  值得说明的是,在黑色与单色结合的广告中,单色的用法会有不同的心理意义。在一般的场合下,单色的用法,犹如“画龙点睛”。一点颜色只起“捕捉”注意的作用,着色原则应是突出主要信息点。

  广告策略:日常我们在报纸广告中所见的“套红”就是采用这一策略。

  5、版面位置

  位置反映了刺激的空间特性。不同的位置可能产生不同的注意(准确地说,知觉)的效果。从一般意义上说,左上方易受观察者注意,这对于广告画面安排具有指导意义。

  6、形状

  形状,指的是高宽比。一般认为,高超过宽的广告,要比宽超过高的更能引人注意。

  七、适应水平理论

  适应水平理论是海尔林在1964年提出的。他发现,不同反射率的表面在单色光的照射下,观看者会产生不同的色感。具体说来,高于平均反射率的表面看成该照明体的颜色,平均的反射率表面看成灰色,低于平均的反射率表面,则被看成该照明体的补色。由此得出,有机体对剌激的反应与适应的基础水平有关,或者说,对刺激作判断时会有一个参照点。该参照点受如下三个因素的制约:注意集中的焦点刺激、背景刺激和有机体的内部活动。

  注意的发生必定是在一个对象的强度明显超出那个适应水平之上。由此出发,在我们考察剌激的各种特点对注意的作用时,都应该处于这个适应水平理论的基础上。

  八、悬念广告

  定义:悬念广告意指广告信息不是一次,而是通过系列广告,由粗到细、由部分到整体,

  或者说随着广告系列的发展,广告信息逐渐充实和完善。它的始发信息常以提问的方式,或者直接突出其带有特色的信息。在报刊广告中,这种悬念常大片留空。

  作用:悬念广告的特点引起的一个直接心理效果是受众的好奇心。在好奇心的驱使下, 受众可能更加注意去寻找信息或信息的线索。这无疑有利于无意注意向有意注意的转化,并加深对已给信息的记忆。鉴于始发的悬念广告信息十分有限,根本不足以满足好奇心和求知欲,因而就形成了一种动机,趋向于对该系列日下一次广告。这就是所说的定向活动。由此发展,受众对该系列广告信息就会表现出努力地、精细地加工。

  可见,悬念广告有利于受众对广告信息的认知活动。悬念广告的积极效果强化了广告人对它的青睐。

碳酸盐岩中沥青反射率的测定及其在确定成熟度中的应用

张学军 李佩珍 张林晔参加课题研究的还有刘庆、陈致林、黎萍、王丽华、黄蓉等.

摘要 次生固体沥青是碳酸盐岩中最常见的显微组分。本文利用全岩光片与干酪根光片相结合的方法,对碳酸盐岩的显微组分进行分析,并对其中的固体沥青反射率进行测定,建立了次生固体沥青反射率与镜质体反射率之间的关系,为碳酸盐岩成熟度的确定提供了一个良好的参数。

关键词 碳酸盐岩 成熟度 沥青反射率 显微组分

一、引言

热演化程度是评价烃源岩生烃条件的重要因素之一。目前使用较多的热演化指标是镜质体反射率和分子化石生物标志物的异构化参数。高等植物的真正出现是从泥盆纪以后,泥盆纪以前的中新元古界和下古生界不存在镜质体,镜质体反射率指标在这些地层中无法应用;另外中新元古界和下古生界地层演化程度普遍较高,生物标志物对应异构体一般达到终点,使分子有机地球化学的成熟度指标在这些地层中亦失去了有效性[1,2]。国内外石油地质工作者为寻找可靠的成熟度标志进行了长期的努力与探索[3~7],至今尚未解决。

本文从碳酸盐岩的研究碳酸盐岩的实验室分析方法入手,对沥青的特征、成因、反射率方法以及与可溶有机质的生物标志化合物等指标的关系进行了研究,确定了它们在判断成熟度中的作用。

二、碳酸盐岩分析测试方法

1.干酪根处理方法的改进

由于碳酸盐岩有机质含量普遍偏低,进行有机质性质研究非常困难。我国的碳酸盐岩由于成熟度普遍较高,其中显微组分多已降解为非常细小微粒体,在干酪根处理过程中由于碳酸盐矿物与盐酸反应十分剧烈,常规的处理方法极易造成有机质的流失。在研究中,通过改进干酪根处理程序和重液分离方式,使其在处理过程中的流失大大降低,干酪根的获取率有了极大的提高,由改进前的30%提高到90%以上。

2.干酪根光片制备方法的改进

干酪根样品在进行光性测定之前,首先要进行光片制备。光片制备质量的好坏直接影响到测定值的准确性与可靠性。在碳酸盐岩中由于有机碳含量低,制备出的干酪根纯度一般也较低,且光片中光性相似的显微组分较多(固体沥青、动物有机碎屑、镜状体等),组分的辨认与鉴定难度增大。因此,在研究中对干酪根光片的制备方法进行了改进,即把干酪根先进行氯仿浸泡,洗去其中的可溶组分,然后在载玻片上直接用502胶固结的制片方法。这样制备的光片既能有效进行荧光测定,又使其中的显微组分最大可能的富集,提高了测量和鉴定的准确度。

该方法有效的改变了碳酸盐岩中显微组分难于对比和测定的问题,使沥青反射率和海相镜质体反射率的测定成为可能。

3.全岩光片鉴定方法

全岩光片分析方法是在常规有机岩石学和孢粉学基础上发展起来的。它与常规有机岩石学相比具有能够保持显微组分原始产状的特点,根据其原始产状可以正确的区分固体沥青、镜状体及动物有机碎屑等反光下光性特征非常相似的组分,对碳酸盐岩的有机显微组分鉴定、分类及测定起了不可替代的作用。

三、碳酸盐岩显微组分分类与组成

1.碳酸盐岩显微组分分类

进行显微组分分类应充分考虑组分的来源和镜下特征。对于碳酸盐岩,首先应考虑显微组分之间的成因联系,使各显微组分之间形成一套以生源、生物先质的转化作用和演化阶段等成因要素为联系的完整系统;其次应将光学显微镜下不同相态、赋存特征及成因的有机质都纳入分类,使其较全面的反映碳酸盐岩的显微组分组成。分类还应强调碳酸盐岩显微组分的特殊性,包括碳酸盐岩中较常见的动物有机碎屑、次生组分、包裹体有机质及海洋腐殖化作用形成的海相镜质体等显微组分,以揭示其不同于陆相烃源岩及碎屑岩的鲜明特征,研究过程中以实用性、全面性、系统性为原则,并参考前人的研究成果[8~10],采用了表1所示的方案。

2.碳酸盐岩显微组分组成

传统有机岩石学认为碳酸盐岩有机质丰度低,显微组分种类单调。通过对和田探区石炭—二叠系、胜利油区下古生界寒武—奥陶系多块样品的分析鉴定,发现碳酸岩盐中显微组分的种类非常丰富,只是在不同地区、层段,显微组分组成差异很大(表1)。

和田探区显微组分呈明显的陆相和海相混源特征。海相原生组分大部分为腐泥无定形体,其镜下呈黄色、浅黄色和褐黄色的絮状物,主要来自于浮游藻类,有的仍保存有藻残体结构。由于藻类体在沉积成岩过程中遭受降解的程度不同,往往呈现深浅不一的黄色荧光,保存较好的荧光呈亮黄色。这种荧光特征不仅表明沉积时藻类已遭受一定程度的降解,还表明沉积时的底水并非严格的强还原条件。在薄片中还可见到一定量的大型底栖宏观藻类,如海松藻等(主要是绿藻类),荧光为褐色或无荧光。此外可见部分保存完好的动物碎屑,其有机质内衬膜仍清晰可辨,呈现浅黄色。本区源自陆源的有机显微组分也具有较高的含量,以镜质体和惰质体含量为最高,二者均可见到明显的高等植物体的结构,而生烃能力较强的显微组分则以角质体、孢粉体为主,前者荧光色往往呈褐黄色和黄色,后者则多呈黄色到亮黄色。这种干酪根母源表现出的典型的混源成因,反映了沉积环境中陆源有机质贡献较大。

胜利油区下古生界碳酸盐岩则不含陆生植物来源的显微组分,个别样品中偶尔可见来自于较古老地层的再循环组分,大部分样品以含内源组分和次生组分为主。在成熟度低的样品中(大古22井)含有较多的水生疑源类有机质和无定形,荧光下呈黄至暗黄色,透光下为浅黄色。在成熟度偏高的样品中,原生显微组分大多已完全降解为贫氢次生组分,透光下主要可见黑色微粒状无定形(微粒体),全岩光片中由于微粒体多充填于无机矿物之中而难于鉴定,主要可见的组分为次生沥青体。

表1 碳酸盐岩显微组分分类及组成表

由此可见,不同地区和层段之间显微组分差异很大。因此,在判断碳酸岩盐成熟度时应针对其显微组分特点采用不同的方法。本次研究针对胜利油区下古生界和和田探区碳酸盐岩的特点,对固体次生沥青和海相镜质体的光性特征进行了重点研究。

四、沥青反射率测定

由上述分析可以看出,海相烃源岩中的固体沥青含量多、分布广,且其光性变化大,一般粒径也较大,便于进行光性测定。因此,通过测定沥青的反射率值并建立它与镜质体反射率的关系,是解决缺乏镜质体的海相烃源岩,特别是早古生代海相烃源岩的成熟度的有效方法之一。

但是,沥青反射率作为下古生界和碳酸盐岩的成熟度指标的可靠性,一直是一个未完全解决的重要问题[1~13]。固体沥青反射率作为有机质成熟度的指标取决于其形成时间、期次和成因类型。所谓有机质成熟度是地质体热演化程度的衡量,是温度和时间的函数,只有反映地质体所经历的整个演化史的指标,才能作为良好的成熟度指标,如镜质体反射率。而固体沥青是次生组分,其反射率仅反映了流体烃类转变为固体沥青后所经历的热历史,未能反映所在地质体所经历的全部热历史。如果固体沥青形成较早(如烃源岩在达到最大热演化程度之前),其反射率能较好的反映烃源岩所经历的大部分热演化史;如果形成较晚(如大多数储集层沥青),则不能反映所在地层的有机质成熟度。因此,固体沥青反射率测定的关键是镜下认识、区分不同种类和来源的沥青。

1.沥青的成因

沥青的成因非常复杂,许多地质作用均可形成沥青,综合起来主要有以下几种:①地质体中的干酪根经热解作用形成重的杂原子产物,又称渗出沥青体;②生物体经大气降水水洗作用和细菌降解作用而形成;③原油形成后在以后的热演化作用中继续发生裂解,一部分重的则聚合起来形成沥青;④原油形成后发生分馏作用(如脱气等)而形成;⑤当原油喷发到地表,由于压力减小,轻组分挥发,重组分组合而形成。

有机岩石学认为,沥青是由富氢的显微组分在热作用下形成“液态烃”经地质作用转变而成的次生物质,在地质体中发生一定距离的运移而形成的一种有机显微组分。在碳酸盐岩及其他烃源岩中,沥青的成因主要有原地裂解变形及热解液态产物的运移固化两种。

原生显微组分的原地裂解变形是次生显微组分形成的一种重要方式。在煤和泥岩中,原生显微组分(主要为腐泥组和壳质组)经软化解体、液晶固化及固相裂解等形式的原地解体变形,主要形成粒状沥青体、球状沥青体及纤状沥青体[8]。在海相碳酸盐岩中,原生解体变形的主要母质组分是腐泥组、部分海相镜质组及动物碎屑显微组分等,经固相裂解主要形成微粒状沥青,这些微粒集合体总体上仍然保持了原生显微组分的轮廓。这部分沥青有人曾对它的光性进行过研究[6],但由于其颗粒细小及较强的各向异性,在测定和判断成熟度中难度和误差都较大。

原生显微组分热解液态产物的运移固化是碳酸盐岩中沥青体形成的主要方式,其形成的沥青主要是均质沥青体和浸染状沥青体。它们的共同特征是呈次生充填的产状,充填于空间裂隙、由压溶作用形成的缝合线、重结晶作用形成的晶间隙及负鲕粒空洞等。均质沥青体表面均一,粒径较大,适于反射率测定;而浸染状沥青由于仅浸染矿物表层,无法测定其反射率。

2.沥青的分类

由于固体沥青的成因复杂,镜下光性特征多样,因此其分类方法十分繁杂。

Jacob代表国际煤岩学委员会(ICCP)运移沥青工作组提出了运移沥青的显微组分分类,这是从有机岩石学角度全面认识“运移沥青”的试尝[14]。钟宁宁等根据结构、产状和形成方式,把沥青分为五种显微亚组分,即均质沥青体、浸染状沥青体、粒状沥青体、球状沥青体和纤状沥青体[8];傅家谟等考虑到沥青产出的地质特征,将沥青划分为原生-同层沥青、后生-储集层沥青、岩浆热变质沥青和表生-浅层氧化沥青四类[15];陈中凯依据沥青形成与油气形成之间的关系将沥青划分为前油沥青和后油沥青两类陈中凯.我国某些天然固体沥青的岩石学和有机地球化学研究.中国矿业大学北京研究生部.1989.;肖贤明则将渗出沥青体与沥青分别划分,把前者进一步分为工类、Ⅱ类、Ⅲ类,将后者分为原地沥青、异地沥青和再循环沥青[16。

上述沥青分类对沥青反射率的测定和应用十分不利。为了使所测定的数据能准确可靠及有较强的可对比性,研究中对所测定沥青的类型进行了严格的限定。

本研究中测定的沥青按国际煤岩学分类,属演化程度在辉沥青以上的几种;在按光性特征分类中属于均质沥青体;在产出特征分类中属于次生充填同层沥青(微异地沥青)。这部分沥青一般是在成油作用初期或高峰期充填,随地层一起经历了大部分的地质热历史,其反射率能较准确的反映热演化程度。

3.固体沥青的镜下特征及反射率测定方法

由于沥青成因的多样性及其镜下特征的复杂性,镜下组分的鉴定与识别是沥青反射率测定的关键。在干酪根光片中,固体沥青与其他类镜质组分有许多相似的反光特征,但在全岩光片中它们的形状、结构及产状等又有所差异(表2),正确区分固体沥青的特征是进行测定的前提条件。

表2 海相镜质组、外源镜质组与固体沥青鉴别特征比较表

4.固体沥青反射率的测定方法

在反射率测定过程中,由于固体沥青与常见的镜质组分成因不同,其反射率测定及取值方法也有所差异。碳酸盐岩中的固体沥青由于其来源的复杂性和存在多期充填现象,使测定时组分的确定及有效值取舍变得较为困难。

组分确定是测定固体沥青反射率的难点之一。为了保存有机显微组分在岩石中的原始产状,沥青反射率测定应在全岩光片上进行,在组分稀少时则应先进行干酪根富集,并应用干酪根光片与全岩光片对比进行。这样才能正确区分与固体沥青反射光特征相似的海相镜质组、动物有机碎屑等组分,并在测定时剔除偶尔出现的再循环显微组分。

由于碳酸盐岩中固体沥青存在多次充填现象,反射率测定一般会出现多组测定数据(图1),其中反射率值较高的一组是初期充填沥青,形成于成油初期阶段,随烃源岩经历了较多的地热过程,更能代表有机质的成熟度,一般应取该组的平均值作为该样品的反射率值;而较低的一组或几组为后期充填,仅代表该样品有多期沥青充填,没有太大的成熟度意义,一般不取作有效值。

五、沥青反射率与镜质体反射率的关系及其应用

图1 不同期次充填沥青的反射率值直方图

1.沥青反射率与镜质体反射率的关系

固体沥青反射率随热演化程度加深而增大,但其变化规律与镜质组有所不同,因此要用它作为成熟度参数首先应建立起两者之间的换算关系,这方面国内外学者都作过不少探索[1~13]。但由于沥青成因和分类的复杂性,及地区之间的差异性,不同的研究者及不同地区的分析结果不尽相同。研究中通过对和田探区100多块海相碳酸盐岩样品的全岩显微组分定量统计和鉴定,选出了石炭—二叠系既含沥青,又含正常的陆源镜质体的样品,分别进行了反射率测定(表3),并在计算机上进行了曲线拟合,得出镜质体反射率(Ro)和沥青反射率(Rb)的相关关系式为:

胜利油区勘探开发论文集

利用该关系式,可以把沥青反射率换算为等效镜质体反射率,进行成熟度确定。公式(1)在和田探区的烃源岩研究中被证明是可靠的①张林晔,徐兴友,刘庆等.和参1井烃源岩评价.1999.。

2.固体沥青反射率表征成熟度的可靠性探讨

(1)沥青反射率表征的成熟阶段与显微组分镜下特征吻合较好

胜利油区下古生界碳酸盐岩样品也含有较多的次生固体沥青,其反射率测定结果见表4。通过显微组分镜下观察发现,所测定的沥青反射率与干酪根荧光和透光下显微组分特征反映的成熟情况基本一致。如大古22井、大古31井,透射光下组分呈浅黄—黄色,荧光下发现有较多的荧光较强的疑源类,其成熟度不应很高,测定的等效镜质体反射率值为0.8%~1.0%;而古1、古2井的显微组分在透射光下大多数组分为不透明的黑色,且有大量高过成熟阶段的微粒体,反映出较高的成熟度,等效镜质体反射率为2.0%。这一现象说明沥青反射率值能正确地反映有机质的演化程度。

表3 和田探区部分样品测得的Rb和Ro数据表

表4 胜利油区下古生界碳酸盐岩沥青反射率测定数据表

(2)甲基菲指数与沥青反射率的关系

有机可溶物芳烃的甲基菲指数是研究成熟度的常用指标。研究表明,指数与成熟度的关系可分为两段,当Ro为0.5%~1.35%时,为线性增加,当Ro大于1.35%时,则开始线性下降[11]7。由于甲基菲指数在Ro为1.35%时出现一个极大值,使成熟度跨越这一范围的样品在应用此参数时受到限制。

胜利油区下古生界碳酸盐岩中甲基菲指数与等效镜质体反射率的关系如图2所示。从图中可以看出,碳酸盐岩的甲基菲指数测定结果与其他岩性一样,在等效镜质体反射率为1.35%时出现了一个极大值,与前人的研究成果完全吻合。充分说明固体沥青反射率在表征成熟度方面是一个十分可靠的指标。

图2 甲基菲指数与等效镜质体反射率关系曲线图

3.沥青反射率在确定成熟度中的应用

根据沥青反射率与正常镜质体反射率的关系,在利用固体沥青反射率确定碳酸盐岩成熟度时,可直接利用沥青反射率或把沥青反射率换算为等效镜质体反射率后,按以下标准划分成熟阶段(表5)。

表5 利用固体沥青反射率划分碳酸盐岩成熟阶段方法简表

六、结论与讨论

次生固体沥青在碳酸盐岩中分布广泛,光性变化明显,并与镜质体反射率有良好的相关性,是确定碳酸盐岩成熟度的可靠指标。由于其成因的复杂性和存在多期充填现象,在测定过程中要特别注意组分的识别及有效值的取舍。

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